CN104079459A - 具有隔离式安全栅的can总线网络 - Google Patents

具有隔离式安全栅的can总线网络 Download PDF

Info

Publication number
CN104079459A
CN104079459A CN201310103496.0A CN201310103496A CN104079459A CN 104079459 A CN104079459 A CN 104079459A CN 201310103496 A CN201310103496 A CN 201310103496A CN 104079459 A CN104079459 A CN 104079459A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus
signal
controller
transceiver
isolator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310103496.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104079459B (zh
Inventor
林志铁
张颖
徐志丹
刘玉春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd
Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd
Mettler Toledo Changzhou Weighing Equipment Co Ltd
Original Assignee
Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd
Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd
Mettler Toledo Changzhou Weighing Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd, Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd, Mettler Toledo Changzhou Weighing Equipment Co Ltd filed Critical Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd
Priority to CN201310103496.0A priority Critical patent/CN104079459B/zh
Priority to PCT/CN2014/074177 priority patent/WO2014154157A1/zh
Priority to US14/780,479 priority patent/US9699115B2/en
Publication of CN104079459A publication Critical patent/CN104079459A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104079459B publication Critical patent/CN104079459B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/15—Interconnection of switching modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/64—Hybrid switching systems
    • H04L12/6418—Hybrid transport

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有隔离式安全栅的CAN总线网络，包括第一区、第二区和信号隔离器。该第一区内设有第一CAN总线，并分布有一个或多个第一CAN处理装置、第一CAN收发器、第一CAN控制器、CAN网关。该第二区内设有第二CAN总线，并分布有一个或多个第二CAN处理装置以及第二CAN收发器。光电隔离器设于第一区与第二区之间，光电隔离器一边的光电器件驱动端和输出端分别与第二CAN控制器的发射端和接收端相连，光电隔离器另一边的输出端和光电器件驱动端分别与第二CAN收发器的发射端和接收端相连。

Description

具有隔离式安全栅的CAN总线网络
技术领域
本发明涉及防爆技术领域，尤其是涉及一种具有隔离式安全栅的CAN总线网络。
背景技术
工业总线是自动化控制信息交换命脉。在工业纵向中，控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线，得到了广泛应用。由于CAN总线通讯的可靠、以及拓扑实现的便利，成为数字系统的网络协议的优选方案。
在特殊领域中，CAN总线可能会被应用在易燃易爆的危险场合中。由于防爆标准的要求，不允许的危险区CAN电信号直接相通于安全区的CAN电信号，必须经过耐压隔离或防爆技术处理，才能使两种不同区域信号互连。
然而由于CAN BUS信号通信总线冲突检测，不断进行侦听，安全区的CANBUS与危险区CANBUS经过隔离后，如果直接叠加在同一通信物理介质上，CAN BUS会因通信不好而锁死。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有隔离式安全栅的CAN总线网络，使得危险区的CAN信号与安全区CAN信号即使经隔离仍能互相通信。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种具有隔离式安全栅的CAN总线网络，包括第一区、第二区和光电隔离器。该第一区内设有第一CAN总线，并分布有一个或多个第一CAN处理装置、第一CAN收发器、第一CAN控制器、CAN网关、以及第二CAN控制器；第一CAN处理装置的CAN信号端连接于第一CAN总线，第一CAN总线连接于第一CAN收发器的CAN信号端，第一CAN收发器的发射端和接收端分别与第一CAN控制器的发射端和接收端相连，第一CAN控制器103的控制信号端分别与CAN网关相应控制信号端相连；CAN网关的相应控制信号端分别与第二CAN控制器相应控制信号端相连。该第二区内设有第二CAN总线，并分布有一个或多个第二CAN处理装置以及第二CAN收发器，第二CAN收发器的CAN信号端与第二CAN总线，第二CAN处理装置的CAN信号端连接于第二CAN总线。光电隔离器设于第一区与第二区之间，光电隔离器一边的光电器件驱动端和输出端分别与第二CAN控制器的发射端和接收端相连，光电隔离器另一边的输出端和光电器件驱动端分别与第二CAN收发器的发射端和接收端相连。
在本发明的一实施例中，CAN总线网络的第一区的数目为一个或多个。
CAN总线网络，CAN总线网络的第二区的数目为一个或多个。
CAN总线网络的该光电隔离器的光电器件为发光二极管。
CAN总线网络的该CAN网关包含处理器，用以分别处理来自该第一CAN控制器的信号和来自该第二CAN控制器的信号。
本发明由于采用以上技术方案，通过光电隔离器将第一区的CAN总线与第二区的CAN总线隔离。不同区域的两组CAN总线信号经过CAN网关内的处理器处理运算，对来自某方的信号经处理后传至另一方，达到它们之间的信号耦合。这样，不同区域的CAN BUS信号似乎同一物理介质上传输通信。从而，起到了隔离通信的目的。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是根据本发明一实施例的具有隔离式安全栅的CAN总线网络的电原理框图。
具体实施方式
图1是根据本发明一实施例的具有隔离式安全栅的CAN总线网络的电原理框图。参照图1所示，CAN总线网络被区分为第一区和第二区。第一区通常被定义为安全区，第二区通常被定义为危险区。顾名思义，安全区为不会有爆炸风险或有极低爆炸风险的区域，危险区为有爆炸风险的区域。安全区和危险区可根据CAN总线网络实际布置的环境来定义。安全区和危险区可分别具有一个或多个。
在安全区内设有第一CAN总线，即CAN BUS101。安全区内还分布有第一CAN处理装置100、第一CAN收发器102、第一CAN控制器103、CAN网关104、第二CAN控制器105等设备。第一CAN处理装置100的CAN信号端连接于安全区的CAN BUS101。安全区的CAN BUS101连接于第一CAN收发器102的CAN信号端。第一CAN收发器102的发射端（Tx端）和接收端（Rx端）分别与第一CAN控制器103的Tx端和Rx端相连。第一CAN控制器103的控制信号端分别与CAN网关104相应控制信号端相连；CAN网关104的相应控制信号端分别与第二CAN控制器105相应控制信号端相连。
在本实施例中，第一CAN处理装置100、第一CAN收发器102、第一CAN控制器103、CAN网关104、第二CAN控制器105的数目可分别为一个或多个。例如，第一CAN处理装置100可包括序号1-N。相应地，第一CAN收发器102、第一CAN控制器103、CAN网关104、第二CAN控制器105可包括相同序号的器件。
在本实施例中，在安全区的边界使用了信号隔离器106，来隔离安全区与危险区。第二CAN控制器105的Tx端和Rx端分别与信号隔离器106左边的隔离器件驱动端和输出端相连。
在危险区内设有第二CAN总线，即CAN BUS108。在危险区内还分布有第二CAN收发器107和第二CAN处理装置109。第二CAN收发器107的CAN信号端与危险区的CAN BUS108相连。第二CAN处理装置109的CAN信号端连接于危险区的CAN BUS108。另外信号隔离器106右边的输出端和隔离器件驱动端分别与第二CAN收发器107的Tx端和Rx端相连。
在本发明的一实施例中，信号隔离器为光电隔离器，信号隔离器中的光电器件为发光二极管。在本发明的其他实施例中，信号隔离器可为磁耦隔离器、电容式隔离器、光纤隔离器、变压器隔离器中的任意一种。
在本实施例中，第二CAN总线，即CAN BUS108的数量可为一个或多个。相应地，第二CAN收发器107、第二CAN处理装置109的数目可分别为一个或多个。例如，CAN BUS108可包括序号1-N。相应地，第二CAN收发器107、第二CAN处理装置109可包括相同序号的器件。
在信号处理时，安全区CAN总线101的信号传输至CAN网关104。CAN网关104内的处理器对该信号处理运算后，传输隔离至危险区CAN总线108。反之，危险区CAN总线108的信号传输隔离至CAN网关104，CAN网关104内的处理器对该信号处理运算后，传输至安全区CAN总线101。
本实施例的CAN总线隔离式安全栅的特点是，安全区的CAN BUS与危险区的CAN BUS是隔离的。不同区域的两组CAN BUS信号经过CAN网关104内的处理器处理运算，对来自某方的信号经处理后传至另一方，达到它们之间的信号耦合。这样，不同区域的CAN BUS信号似乎同一物理介质上传输通信。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种具有隔离式安全栅的CAN总线网络，包括：
第一区，该第一区内设有第一CAN总线，并分布有一个或多个第一CAN处理装置、第一CAN收发器、第一CAN控制器、CAN网关、以及第二CAN控制器；第一CAN处理装置的CAN信号端连接于第一CAN总线，第一CAN总线连接于第一CAN收发器的CAN信号端，第一CAN收发器的发射端和接收端分别与第一CAN控制器的发射端和接收端相连，第一CAN控制器103的控制信号端分别与CAN网关相应控制信号端相连；CAN网关的相应控制信号端分别与第二CAN控制器相应控制信号端相连；
第二区，该第二区内设有第二CAN总线，并分布有一个或多个第二CAN处理装置以及第二CAN收发器，第二CAN收发器的CAN信号端与第二CAN总线，第二CAN处理装置的CAN信号端连接于第二CAN总线；以及
信号隔离器，设于第一区与第二区之间，信号隔离器一边的隔离器件驱动端和输出端分别与第二CAN控制器的发射端和接收端相连，信号隔离器另一边的输出端和隔离器件驱动端分别与第二CAN收发器的发射端和接收端相连。
2.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，该第一区的数目为一个或多个。
3.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，该第二区的数目为一个或多个。
4.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，信号隔离器为光电隔离器，该光电隔离器的光电器件为发光二极管。
5.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，信号隔离器为磁耦隔离器。
6.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，信号隔离器为电容式隔离器。
7.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，信号隔离器为光纤隔离器。
8.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，信号隔离器为变压器隔离器。
9.如权利要求1所述的具有隔离式安全栅的CAN总线网络，其特征在于，该CAN网关包含处理器，用以分别处理来自该第一CAN控制器的信号和来自该第二CAN控制器的信号。
CN201310103496.0A 2013-03-27 2013-03-27 具有隔离式安全栅的can总线网络 Active CN104079459B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310103496.0A CN104079459B (zh) 2013-03-27 2013-03-27 具有隔离式安全栅的can总线网络
PCT/CN2014/074177 WO2014154157A1 (zh) 2013-03-27 2014-03-27 具有本安隔离式安全栅的总线网络
US14/780,479 US9699115B2 (en) 2013-03-27 2014-03-27 Bus network having a safety gate of a substantial safety isolation type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310103496.0A CN104079459B (zh) 2013-03-27 2013-03-27 具有隔离式安全栅的can总线网络

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104079459A true CN104079459A (zh) 2014-10-01
CN104079459B CN104079459B (zh) 2017-11-17

Family

ID=51600513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310103496.0A Active CN104079459B (zh) 2013-03-27 2013-03-27 具有隔离式安全栅的can总线网络

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9699115B2 (zh)
CN (1) CN104079459B (zh)
WO (1) WO2014154157A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106789518A (zh) * 2017-01-17 2017-05-31 上海辰竹仪表有限公司 用于本安防爆领域的can信号传输装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105955401B (zh) * 2016-04-22 2022-05-06 陕西太合智能钻探有限公司 一种矿用隔爆兼本安型计算机
CN114844519B (zh) * 2022-04-06 2023-10-10 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种本安电路与非本安电路的隔离装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101360036A (zh) * 2007-07-31 2009-02-04 比亚迪股份有限公司 Can总线网关控制器及can总线之间数据传输方法
EP2104277A1 (fr) * 2008-03-10 2009-09-23 Delphi Technologies, Inc. Détection de pannes et isolation d'un réseau CAN highspeed AVAL
CN202424762U (zh) * 2011-11-28 2012-09-05 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 CANopen-RS422网关和工业现场控制系统
CN203151530U (zh) * 2013-03-27 2013-08-21 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 具有隔离式安全栅的can总线网络

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870712B1 (ko) * 2006-12-08 2008-11-27 한국철도기술연구원 스위치드 이더넷을 이용한 철도신호제어설비용 네트워크시스템 및 신호 처리 방법
CN201075679Y (zh) * 2007-08-03 2008-06-18 北京博瑞特智能仪器有限公司 油库油站现场仪表防雷系统
CN202798144U (zh) * 2012-06-11 2013-03-13 安徽理工大学 基于工业以太环网和隔离式can总线的移动变电站监控系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101360036A (zh) * 2007-07-31 2009-02-04 比亚迪股份有限公司 Can总线网关控制器及can总线之间数据传输方法
EP2104277A1 (fr) * 2008-03-10 2009-09-23 Delphi Technologies, Inc. Détection de pannes et isolation d'un réseau CAN highspeed AVAL
CN202424762U (zh) * 2011-11-28 2012-09-05 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 CANopen-RS422网关和工业现场控制系统
CN203151530U (zh) * 2013-03-27 2013-08-21 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 具有隔离式安全栅的can总线网络

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106789518A (zh) * 2017-01-17 2017-05-31 上海辰竹仪表有限公司 用于本安防爆领域的can信号传输装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104079459B (zh) 2017-11-17
US9699115B2 (en) 2017-07-04
US20160080289A1 (en) 2016-03-17
WO2014154157A1 (zh) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2961070B1 (en) Power conversion device, driving device and driving method
US7312716B2 (en) Wireless communication using an intrinsically safe design for use in a hazardous area
US7687791B2 (en) Ethernet data signal transmission apparatus
CN105191041A (zh) 具有保护电路的现场设备
RU2547856C2 (ru) Искробезопасный соединительный блок с сетевым интерфейсом, искробезопасный прибор и сетевой интерфейс для него
CN104079459A (zh) 具有隔离式安全栅的can总线网络
US10942499B2 (en) Intrinsic safety (IS) barrier with associated energy limiting apparatus
WO2014191872A3 (en) Fluid-cooled electronic circuit device with cooling fluid conduits having optical transmission medium
CN111857077A (zh) 一种rs-485隔离电路及安全栅
US11063426B2 (en) Intrinsic safety (IS) barriers mountable on terminal blocks of input/output (I/O) modules or other devices
KR20150130026A (ko) Ｕｓｂ 통신을 이용한 ｐｌｃ의 증설모듈
EP2840052B1 (en) Remote monitoring system for lifts of various types
EP3090492B1 (en) A system for transmission of data and power
CN103227636A (zh) 一种用于多控制器互连的高隔离直接并接半双工通信接口模块
CN203151530U (zh) 具有隔离式安全栅的can总线网络
RU2582575C1 (ru) Устройство соединения электрического прибора с линией связи
CN103529763B (zh) 厂用电监控系统
AU2017235902B2 (en) Wayside communication system using power grid lines
CN104102184B (zh) 控制系统
KR20160027380A (ko) 광섬유 브래그 격자를 이용한 전이중 전송방식의 링 네트워크를 갖는 전자폐색제어시스템
PE20011196A1 (es) Sistema para formar articulos de vidrio con configuracion de comunicacion en red de estrella
CN105629913A (zh) 一种铁路机房信号电源及环境监控系统
CN203135916U (zh) 一种物理隔离单向传输数据的装置
CN204089818U (zh) 一种快速故障恢复的光通讯基站故障自动旁路器
CN205565711U (zh) 一种自适应光纤通道的线路保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant